随着InSb红外探测器关键尺寸的不断缩小，钝化膜应力的大小对器件I-V性能的影响越发明显。为了降低探测器芯片的应力，研究了一种由SiO2和SiON组成的复合钝化膜体系。通过改变气体的射频时间，在InSb晶片上淀积厚度分别为300 nm、500 nm、700 nm和900 nm的钝化膜，测量并计算了不同厚度钝化膜的应力。当厚度为700 nm时，钝化膜的应力最小值为-1.78 MPa。研究了具有不同应力钝化膜的器件的I-V特性，发现厚度为700 nm时InSb芯片具有更加优异的I-V特性。通过调整复合钝化膜的厚度，降低了钝化膜的应力，有效地提升了InSb探测器的性能。

本文对TOPCon电池发射结的叠层钝化膜进行了研究，对比了3种不同叠层钝化膜(SiO2/SiNx、Al2O3(1.5 nm)/SiNx、SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx)的钝化性能。结果表明：Al2O3(1.5 nm)/SiNx的钝化性能优于SiO2/SiNx，SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx的钝化水平最佳，隐开路电压均值可达到705 mV。基于Al2O3/SiNx叠层膜研究了Al2O3厚度(1.5 nm、3 nm和5 nm)对钝化性能和电池转换效率的影响。当Al2O3厚度由1.5 nm增加到3 nm时，钝化性能得到明显提升，隐开路电压均值提高了20 mV，达到707 mV，对应电池的光电转换效率升高了0.23个百分点，与SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx叠层膜电池的转换效率持平。然而，当Al2O3厚度继续增加至5 nm时，隐开路电压均值保持不变。因此可以使用Al2O3(3 nm)/SiNx叠层膜代替SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx叠层膜，不仅简化了电池的工艺步骤，而且降低了生产成本。

N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts，TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后，再经过光注入，效率有明显提升，主要表现在Voc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化，控制H总量及价态来提高钝化性能。钝化膜层的质量、硅基体掺杂浓度、光注入退火时的工艺温度等对光注入退火工艺提升效率有很大影响。实验证明转换效率越低的电池片经过光注入后效率提升幅度越大; 转换效率越高的电池片缺陷会更小，经过光注入退火工艺后几乎无增益。另外同心圆在经过光注入退火工艺后会明显消除。本文主要研究温度、光强、基体电阻率、正表面金属接触面积大小、poly-Si(多晶硅)厚度对光注入退火工艺增效的影响。

采用3 种不同钝化膜制备InSb 探测器，测试不同周长/面积比二极管芯片的I-V 特性曲线，通过对偏置电压为－0.1 V 时的暗电流密度进行比较，分析了表面漏电流对InSb 探测器性能的影响。实验结果表明SiO2＋SiNx 复合膜能大幅度降低器件表面暗电流，C-V 测试结果也表明复合钝化膜能大幅度降低了界面固定电荷。将复合钝化膜应用到128×128 15 ?m InSb 焦平面探测器上，探测器芯片优值因子R0A≥5×104 ?·cm2，较之前（R0A≈5×103 ?·cm2）得到了极大改善。

在 TiO2薄膜基底上制作多碱光电阴极, 发现多碱光电阴极制作工艺无法正常进行, 多碱光电阴极的颜色为暗黑色, 并且阴极灵敏度非常低, 而正常的多碱光电阴极应为红褐色。其中 TiO2薄膜基底利用原子层沉积(ALD)工艺制备在玻璃窗上, 并且具有锐钛矿晶体结构。X射线衍射仪(XRD)分析发现, 制作多碱阴极后的 TiO2薄膜样品锐钛矿衍射峰基本消失, 另外 X射线光电子能谱(XPS)分析发现该 TiO2薄膜样品不同深度均存在 Na元素, 由此表明是 Na元素渗透到 TiO2薄膜中, 破坏了薄膜的晶体结构, 并且导致多碱光电阴极灵敏度非常低。为此提出了一种在制作多碱光电阴极之前, 在 TiO2薄膜上利用 ALD工艺制作一层 Al2O3钝化膜的方法。经过实验验证, 证实该方法可以有效避免 Na元素渗透到 TiO2薄膜, 同时多碱光电阴极制作过程可正常进行, 多碱光电阴极的颜色为红褐色, 阴极灵敏度超过 800 .A/lm。这为将来深入研究采用 TiO2薄膜作为多碱光电阴极的减反膜打下了基础。

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了激光选区熔化成形CP-Ti和Ti-5%TiN复合材料在人工模拟体液Hank溶液中的腐蚀性能,结果表明:激光选区熔化成形CP-Ti主要由针状α-Ti相组成,加入的TiN颗粒不仅可以与钛基体形成良好的界面结合,还可以细化α-Ti晶粒并产生更多的晶界;在Hank溶液中,激光选区熔化成形Ti-5%TiN复合材料具有比激光选区熔化成形CP-Ti更好的耐腐蚀性能,这是因为作为微阴极的TiN颗粒均匀地分布在钛基体内,可以加速钛基体的阳极溶解过程,使Ti-5%TiN复合材料能够优先进入钝化状态。

采用不同的溅射功率在长波 HgCdTe(碲镉汞)薄膜表面沉积了 CdTe钝化膜, 制备了相应的 MIS器件和二极管器件, 并对器件进行了 I-V测试和 C-V测试, 研究了溅射功率对 CdTe钝化膜和器件性能的影响。结果表明, CdTe钝化膜溅射功率由 140 W升高到 180 W后, 沉积速率显著增加, 由 3.5 nm/min增加到了 9.5 nm/min; HgCdTe/钝化层界面固定电荷面密度增大, 由 2.43×1011 cm —2增大到了 2.83×1011 cm —2; 慢界面态密度也随溅射功率的增加而增大。

针对大面积碲镉汞表面钝化膜的应力问题，基于磁控溅射技术在3 in Ge基碲镉汞表面采用不同工艺条件沉积了ZnS 钝化膜，并对其进行了退火处理。利用台阶仪和原子力显微镜（AFM）对ZnS 钝化膜的应力及表面形貌进行了表征分析，结果表明：在磁控溅射方法中适当提高沉积温度和降低溅射功率，有效降低了ZnS 钝化膜应力，平均应力由原来的924 MPa 减小到749 MPa，且提高了应力分布均匀性；此外，退火处理有效降低了钝化膜的应力，并改善了ZnS薄膜的晶粒大小一致性和致密度。该研究为减小大尺寸碲镉汞表面钝化膜应力提供了思路。

采用ICPCVD-SiNx薄膜对GaN/AlGaN基紫外探测器进行钝化, 从薄膜绝缘特性、钝化效果两方面, 对ICPCVD-SiNx、磁控溅射-SiOx、PECVD-SiOx和PECVD-SiNx四种钝化膜进行对比。制作了钝化膜/GaN MIS器件, 通过测试MIS器件漏电流密度和薄膜击穿电场的大小表征薄膜绝缘性能, 结果表明ICPCVD-SiNx对应的MIS器件的漏电特性最好, 外加偏压为100V时, 其漏电流密度保持在1×10-7A/cm2以下, 薄膜击穿电场大于3.3MV/cm。采用不同钝化方法制作了p-i-n型AlGaN基紫外探测器, 通过计算钝化前后器件暗电流的变化, 表征不同钝化方法的钝化效果。结果表明ICPCVD-SiNx钝化的器件, 其暗电流比其他钝化方法的器件小近两个数量级, 在-5V偏压下暗电流密度为7.52A/cm2。